CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ VÀ CÔNG TRÌNH.1 Lịch sử phát triển.1 Những mô hình sơ khai.2 Mô hình cơ điện lạnh – chiếc máy lạnh đầu tiên ra đời.3 Giai đoạn cải tiến và phổ biến máy điều hoà.2 Điều hoà không khí trong văn phòng.3 Giới thiệu công trình.1 Giới thiệu công trình.2 Các số liệu ban đầu. TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT ẨM BẰNG PHƯƠNG PHÁP CARRIER.1 Nhiệt hiện bức xạ qua kính Q11.1 Tính cho 1 phòng.2 Bảng kết quả tính toán cho các phòng còn lại.2 Nhiệt hiện truyền qua mái bằng bức xạ và do t: Q21.3 Nhiệt hiện truyền qua vách Q22.1 Nhiệt truyền qua tường.2 Nhiệt truyền qua kính.3 Nhiệt truyền qua cửa ra vào.4 Nhiệt hiện truyền qua nền Q23.5 Nhiệt toả ra do chiếu sáng Q31.6 Nhiệt hiện toả ra do máy móc Q32.7 Nhiệt hiện và ẩn do người tỏa Q4.1 Nhiệt hiện do người tỏa.2 Nhiệt ẩn do người toả ra.8 Nhiệt hiện và ẩn do gió tươi mang vào QhN và QâN.9 Nhiệt hiện và ẩn do gió lọt Q5h và Q5â.10 Các nguồn nhiệt khác.11 Xác định phụ tải lạnh. SƠ ĐỒ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ.1 Sơ đồ điều hòa không khí một cấp và nguyên lý làm việc.2 Hệ số nhiệt hiện phòng RSHF (Room sensible heat factor), Ɛhf.3 Hệ số nhiệt hiện tổng GSHF (Grand Sensible Heat factor) Ɛht.4 Hệ số đi vòng (Bypass factor), ƐBF.5 Hệ số nhiệt hiện hiệu dụng ESHF (Effective Sensible Heat Factor) Ɛhef.6 Nhiệt độ đọng sương của thiết bị.7 Lưu lượng không khí.
TÍNH CHỌN MÁY VÀ THIẾT BỊ CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ.1 Giới thiệu và lựa chọn hệ thống điều hòa không khí.2 Lựa chọn hệ thống.2 Lựa chọn AHU, FCU.1 Lựa chọn AHU.2 Lựa chọn FCU.3 Chọn Water Cooled Chiller.4 Tính chọn tháp giải nhiệt. TÍNH TOÁN ĐƯỜNG ỐNG GIÓ.1 Lựa chọn phương pháp tính.2 Tính chọn kích thước và số lượng miệng hồi và miệng cấp.3 Tính toán kích thước ống.1 Đường ống gió cấp và hồi.4 Tính toán trở lực đường ống. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ THỐNG ĐƯỜNG ỐNG NƯỚC.1 Phương pháp tính toán.2 Lựa chọn hệ thống đường ống.3 Tính toán đường kính ống.4 Tính chọn bình dãn nở.5 Tính toán tổn thất áp suất trên đường ống.55 TÀI LIỆU THAM KHẢO.58 DANH MỤC HÌNH VẼ Bảng 1-1 Diện tích phòng.6 Bảng 1-2 Hệ số truyền nhiệt của trần mái bằng (trần tầng thượng) k, W/m2K.6 Bảng 1-3 Kết cấu tường bao công trình.6 Bảng 1-4 Thông số tính toán của không khí trong nhà đảm bảo điều kiện tiện nghi. 7 Bảng 1-5 Tiêu chuẩn không khí ngoài theo yêu cầu vệ sinh cho các phòng ĐHKK tiện nghi.7 Bảng 1-6 Lưu lượng không khí ngoài (gió tươi) cho các phòng được thông gió cơ khí.7 Bảng 1-7 Thông số tính toán bên ngoài cho điều hòa không khí theo số giờ không đảm bảo, m (h/năm) hoặc hệ số bảo đảm Kbđ tại Cần Thơ.8 Bảng 2-1 Lượng bức xạ mặt trời lớn nhất RTmax xâm nhập qua cửa kính loại cơ bản vào phòng.10 Bảng 2-2 Đặc tính bức xạ và hệ số kính của các loại kính.10 Bảng 2-3 Đặc tính bức xạ và hệ số kính của các loại màn.10 Bảng 2-4 Kết quả tính toán nhiệt do bức xạ qua kính Q11.11 Bảng 2-5 Kết quả tính nhiệt truyền qua mái Q21.12 Bảng 2-6 Kết quả tính nhiệt truyền qua tường Q22T.13 Bảng 2-7 Nhiệt tuyền qua kính Q22k.13 Bảng 2-8 Kết quả tính nhiệt qua cửa ra vào Q22C.14 Bảng 2-9 Nhiệt truyền qua nền Q23.14 Bảng 2-10 Kết quả tính toán nhiệt hiện tỏa ra do chiếu sáng Q31.15 Bảng 2-11 Số lượng thiết bị của từng khu vực.16 Bảng 2-12 Kết quả tính nhiệt do người tỏa Q4.17 Bảng 2-13 Thông số trạng thái của không khí ẩm.17 Bảng 2-14 Nhiệt do gió tươi mang vào.18 Bảng 2-15 Hệ số kinh nghiệm .18 Bảng 2-16 Kết quả tính nhiệt do rò lọt.18 Bảng 2-17 Kết quả tính từng thành phần nhiệt cho toàn bộ công trình.19 Bảng 2-18 Kết quả tính toán nhiệt cho từng phòng.19 Bảng 3-1 Hệ số nhiệt hiện phòng RSHF.22 Bảng 3-2 Hệ số nhiệt hiện tổng GSHF.23 Bảng 3-3 Hệ số nhiệt hiệu dụng ESHF.24 Bảng 3-4 Nhiệt độ đọng sương của thiết bị.25 Bảng 3-5 Lưu lượng không khí.26 Bảng 4-1 Hiệu chỉnh năng suất lạnh AHU.29 Bảng 4-2 Chọn buồn điều không AHU - Daikhin phù hợp với năng suất lạnh và năng suất gió của công trình.30 Bảng 4-3 Hiệu chỉnh năng suất lạnh.32 Bảng 4-4 Chọn FCU theo NSL – Trane.32 Bảng 4-5 Kiểm tra lại FCU theo NSG - Trane.32 Bảng 4-6 Thông số kĩ thuật của Chiller - Daikin.37 Bảng 5-1 Tính chọn miệng gió cấp của hãng ADF.36 Bảng 5-2 Tính chọn miệng gió hồi của hãng ADF.37 Bảng 5-3 Kích thước ống gió của AHU phòng làm việc 1,2,3,4.39 Bảng 5-4 Kích thước đường ống cứng gió cấp của FCU.40 Bảng 5-5 Kích thước đường ống cứng gió hồi của FCU.41 Bảng 5-6 Kích thước đường ống mềm của FCU.42 Bảng 5-7 Đường cấp gió tươi AHU, FCU.43 Bảng 5-8 Trở lực đường ống gió cấp máy AHU.44 Bảng 5-9 Trở lực đường ống gió hồi máy AHU.45 Bảng 5-10 Trở lực đường ống gió tươi AHU.47 Bảng 5-11 Trở lực đường ống gió tươi FCU (hướng 12h).48 Bảng 5-12 Trở lực đường ống gió tươi FCU (hướng 18h).49 Bảng 6-1 Bảng tính lưu lượng ví dụ.48 Bảng 6-2 Thể tích nước trong ống.50 Bảng 6-3 Thể tích nước của FCU.52 Bảng 6-4 Trở lực đường ống nước.54 Bảng 6-5 Trở lực đường ống nước phòng máy.55 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 3.1 Sơ đồ tuần hoàn không khí 1 cấp.2 sơ đồ tuần hoàn không khí cấp 1.1 Thông số kỹ thuật của buồng điều không AHU hãng Daikin (DDM – DAIKIN).2 AHU đặt nằm và cấu tạo.3 Thông số kích thước của AHU – Daikin.4 Thông số kỹ thuật của FCU – 42CED – Carrier.5 Kiểu dáng của FCU.6 Thông số kích thước của FCU.8 Thông số kỹ thuật của chiller hãng Daikin.1 Tiêu chuẩn độ ồn trong công trình (Ashare Handbook Fudamental).2 Thông số của miệng gió hãng ADF.3 Phần mềm ductchecker để tính ống gió.4 Đồ thị tra tổn thất áp suất của van gió VCD hãng Reetech.5 Bảng tra tổn thất của van gió tròn hãng Reetech.6 Thông số kỹ thuật quạt cấp gió tươi hướng 12h.7 Thông số kỹ thuật quạt cấp gió tươi hướng 18h.1 Thông số của FCU – Carrier.2 Thông số của Chiller – Carrier.3 Sử dụng phần mềm Pipe Flow Wizard đêt tính tổn thất áp suất.
TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ VÀ CÔNG TRÌNH 1.1 Lịch sử phát triển 1.1 Những mô hình sơ khai Các nhà khảo cổ học và sử học cho rằng mô hình máy điều hòa không khí sơ khai nhất đã được những người Ai Cập cổ đại áp dụng bằng cách treo lau sậy trên các cửa sổ và phun nước lên. Khi gió thổi qua cửa sổ sẽ mang theo hơi nước vào và làm mát không khí bên trong căn phòng. Ngoài ra, phương pháp này còn giúp người Ai Cập cổ làm ẩm bầu không khí trong nhà, tránh được sự khô nóng của khí hậu sa mạc. Thế kỷ thứ 2 thời Hán tại Trung Quốc, nhà phát minh Đinh Hoãn đã chế tạo ra "chiếc quạt" để làm mát không khí.
Đây là hệ thống gồm 3 bánh xe có đường kính 3 mét và được quay bằng tay để tạo ra luồng gió. Vào năm 747, vua Đường Huyền Tông (712–762) đã dùng một tháp làm mát lắp trong cung điện mang tên Lượng Thiên. Các văn bản cổ đã mô tả hệ thống bao gồm những bánh xe quay bằng sức nước để tạo luồng gió mang hơi ẩm làm mát không khí. Đến thế kỷ 17 tại, nhà phát minh Cornelis Drebble (1572–1633) đã giới thiệu mô hình làm máy không khí bằng cách thêm muối vào nước.
Ông đặt tên cho hệ thống này là "biến mùa hè thành mùa đông" và giới thiệu cho vua nước Anh thời bấy giờ là James I. Vào những năm 1758, Benjamin Franklin (1785–1788), thống đốc một bang Pennysylvania, và John Hadley (1731–1764) một vị giáo sư hóa học tại Đại học Cambridge đã tiến hành thử nghiệm và khám phá ra nguyên lý của sự bay hơi. Franklin và Haldley xác nhận rằng sự bay hơi của một chất lỏng chẳng hạn như rượu hoặc ete có thể được dùng để giảm nhiệt độ của một vật thế xuống dưới điểm đóng băng của nước. 2 người đã tiến hành thử nghiệm dùng sự bay hơi để hạ nhiệt độ của ống nhiệt kế thủy ngân từ 18 độ C xuống còn -14 độ C.
Franklin đã ghi nhận rằng ngay sau khi nhiệt độ vượt qua ngưỡng đóng băng của nước, một màng băng mỏng đã hình thành trên bề mặt của ống nhiệt kế. Từ đó, ông đi đến kết luận: "Thử nghiệm trên cho thấy đóng băng một người đàn ông đến chết ngay trong mùa hè là việc làm hoàn toàn khả thi". Đến năm 1820, nhà hóa học và phát minh người Anh, Michael Faraday (1791–1867) đã thực hiện thành công thí nghiệm nén và hóa lỏng khí amoniac. Ông phát hiện ra rằng khi bay hơi, amoniac lỏng có thể làm lạnh không khí xung quanh.
Hơn 20 năm sau đó, vào năm 1842, bác sĩ người Scotland John Gorrie (1803–1855) đã dùng kỹ thuật nén khí nhằm tạo ra băng để làm mát các bệnh nhân trong bệnh viện tại Apalachicola, Florida. Từ thành công đó, ông hy vọng sẽ tạo nên một cỗ máy tạo băng để làm mát cả một tòa nhà. Thậm chí, bác sĩ John đã hình dung ra một cỗ máy có thể làm mát không khí cho cả một thành phố. Dưới góc độ khác của vấn đề, kể từ thời tiền sử, tuyết và băng đá đã được sử dụng để làm mát.
Cho đến thế kỷ 19, thu thập băng trong mùa đông và dự trữ để sử dụng trong mùa hè đã trở thành một ngành công nghiệp phổ biến. Và cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, mô hình máy làm nước đá cơ khí đã sớm xuất hiện. Cỗ máy làm nước đá đầu tiên do kỹ sư James Harrison chế tạo đã chính thức vận hành vào năm 1851 tại bờ sông Barwon tại Rocky Point thuộc miền Geelong, nước Úc. Sau đó, cỗ máy tạo nước đá của Harrison chính thức được thương mại hóa vào năm 1854.
1 năm sau đó, ông được trao bằng sáng chế cho việc phát minh ra hệ thống tủ lạnh nén khí ete vào năm 1855. Về mặt nguyên lý, hệ thống của Harrison sử dụng máy nén để đẩy khí đi qua một bình ngưng tụ. Luồng khí đi qua sẽ được làm mát và hóa lỏng. Tiếp theo đó, khí hóa lỏng sẽ di chuyển qua hệ thống ống và trở lại thể hơi.
Quá trình này sẽ làm mát lượng không khí xung quanh. Cỗ máy được vận hành bằng bánh đà có đường kính 5 mét và có thể tạo ra 3000kg nước đá mỗi ngày.1 Hình ảnh cỗ máy tạo băng của Harrison 1.2 Mô hình cơ điện lạnh – chiếc máy lạnh đầu tiên ra đời Vào cuối thế kỷ 19 đã bắt đầu xuất hiện khái niệm "sản xuất không khí" đã bắt đầu xuất hiện.